“摩尔,反应热”学习指导_反应热论文

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一.知识体系

二.重点、难点解析

(一)物质的量

物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,同长度、质量一样,它是一个物理量的整体名词。在描述过程中,“物质的量”4 个字不能作任何改动;在理解时,不能按字面意义把它当作表示物质数量或质量多少的量。物质的量是以阿伏加德罗常数表示物质所含微粒多少的物理量,这里的微粒是指构成物质的“基本单元”,它可以是分子、原子、离子、质子、中子、电子及其它粒子,或者是这些微粒的特定组合。它的单位是摩尔,符号为n,如18gH[,2]O的物质的量n(H[,2]O )=1mol。离开了摩尔这个单位,物质的量就失去了它的特定含义,即物质的量是用多少摩尔表示。

(二)摩尔

摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号mol,1mol物质含有阿伏加德罗常数个微粒。使用摩尔时基本单元应予以指明,通常将基本单元的符号或化学式写在摩尔名称或符号的后面,如1molO原子、1mol H[,2]、1mol NaCl(这里的NaCl只是表示NaCl晶体里Na[+]与Cl[-]离子的个数比为1:1,即把NaCl看成是结构粒子Na[+]和Cl[-]的特定的组合)、1mol Na[+],但不能说摩尔分子、摩尔原子;也不能说1 mol氧或1mol氧。

(三)阿伏加德罗常数

阿伏加德罗常数是指0.012kg [12]C含有的碳原子数,一般用N[,A]表示,其数值约是6.02×10[23]mol[-1]。N[,A]与6.02×10[23]的关系与数学中的圆周率π与3.14的关系相似(这也是不能用6.02×10[23]来定义摩尔的原因)。因此,在叙述或定义摩尔时,要用阿伏加德罗常数来表述;在计算时,可采用数值“6.02×10[23]”。粒子数目(N)、物质的量(n)、阿伏加德罗常数(N[,A])之间可用如下的关系表示:

n=N/N[,A]

(四)摩尔质量

1 mol物质的质量叫做这种物质的摩尔质量,单位是“g/mol”。摩尔质量在数值上等于该微粒的式量或原子量,如H[,2]SO[,4] 的摩尔质量为98g/mol,SO[2-][,4]的摩尔质量为96g/mol。物质的质量(m)、物质的量(n)和摩尔质量(M)之间的关系可用下式表示:

n=m/M

(五)气体摩尔体积

在标准状况下(0℃、1.01×10[5]Pa),1 mol 任何气体所占的体积都约是22.4L,可表示为22.4L/mol。 在理解气体摩尔体积时要注意以下几点:

(1)气体摩尔体积研究的对象是气体,不包括液体和固体。

(2)气体物质的量是1 mol。

(3)通常所指气体摩尔体积是指标准状况下的体积, 如在非标准状况下,要根据气态方程(pV=nRT)进行换算。

(4)在满足以上3个条件时,气体摩尔体积才约是22.4L。

(六)阿伏加德罗定律及其推论

1.阿伏加德罗定律

在相同的温度和压强下,同体积的任何气体都含有相同数目的分子。在理解该定律时必须紧紧抓住“三同”和“一同”。“三同”是指同温、同压、同体积的气体,是条件;“一同”是指相同的分子数,是结论。

2.阿伏加德罗定律的推论。

(1)在同温同压下, 任何气体的体积比等于它们的物质的量之比(或等于它们的分子数之比),即:

V[,1]:V[,2]=n[,1]:n[,2]

(2)在同温同压下, 同体积的任何气体的质量之比等于它们的分子量之比(或等于它们的摩尔质量之比),即:

m[,1]:m[,2]=M[,1]:M[,2]

(3)在同温同压下, 任何气体的密度之比等于它们的分子量之比(或等于它们的摩尔质量之比),即:

ρ[,1]:ρ[,2]=M[,1]:M[,2]

(4)在同温同压下,同体积的任何混合气体所含的分子总数, 与任何一种纯净气体在相同条件下所含的分子数相等。

(5)由气态方程式pV=nRT经过变换还可得出如下关系:

T、P相同时,V[,1]/V[,2]=n[,1]/n[,2];n、V相同时,p[,1]/p[,2]=T[,1]/T[,2];n、T相同时,V[,2]/V[,1]=p[,1]/p[,2];T、V相同时,p[,1]/p[,2]=n[,1]/n[,2];n、p相同时,V[,1] /V[,2]=T[,1]/T[,2];p、V相同时,T[,1]/T[,2]=n[,2]/n[,1]。

(6)在有气体参加的化学反应方程式中, 气体反应物和气体生成物的系数之比,既是相同状况下的气体的体积比,也是气体的物质的量之比,或气体物质分子数之比。

(六)物质的量浓度

物质的量浓度是以1L溶液里含有多少摩溶质来表示的溶液浓度。对于该概念的理解要注意以下几点:

(1)物质的量浓度是以1L溶液为标准,不能当作是以1L 溶剂为标准。

(2)溶质的量不是以质量为标准,而是以物质的量为标准, 且是已溶解了的,不溶的部分不能算。

(3)从一定量的物质的量浓度溶液中取出任何体积的溶液, 物质的量浓度不变,但体积不同,所含溶质的物质的量不同。

(4)体积相同、物质的量浓度相同的溶液里, 所含溶质的物质的量相同,但是物质的微粒数不一定相等,这要根据溶质能否电离以及电离所产生的离子数目来确定。

(5)放入溶剂中的物质不一定就是溶质,如CuSO[,4]·5H[,2]O、Na[,2]O等放入水中,溶质不是放入的物质。

(七)热化学方程式

热化学方程式是表明反应所放出或吸收热量的化学方程式。在书写热化学方程式时要注意以下几点。

(1)化学反应的热量变化一般写在生成物的一侧, 放热用“+”号表示;吸热用“-”号表示,当反应逆向进行时,其反应热与正向反应热数值相等,符号相反。热量单位常用J或kJ表示。

(2)在同一化学反应中,其热化学方程式前面的系数不同, 反应的热效应也不同。

(3)热化学方程式前面的系数不表示微粒数,只表示物质的量,可以是整数、小数或分数。

(4)在写热化学方程式时,要注明各物质的聚集状态。 因为聚集状态不同,反应热数值不同。

(5)在书写热化学方程式时,要注明测量时的温度和压强。 因为对于同一个反应来说,反应的条件不同,反应热的数值就不同。如果不注明温度和压强,一般是指25℃和101.3kPa。

(6)分步完成的化学反应, 总反应式的热效应与分步反应式的热效应的总和是相同的。

三.学习方法

(1)要注重理解。本章概念较多,在学习时要注意理解各概念,着重从搞清各概念的构成、内涵、外延入手,这样学习起来就能事半功倍,应用起来就能游刃有余。如何理解各概念,见前面重、难点分析。

(2)要善于比较。本章易混淆的知识较多, 在学习时要善于将这些知识进行比较。这样易于辨清异同,学习起来也就不会感到吃力。如物质的量浓度与溶质的质量分数、化学方程式与热化学方程式可列表比较,如表1和表2所示。

四.典型题解析

2220.0kJ;燃烧1 mol H[,2]仅放热285.8kJ。现混合气体共5 mol,总放热为3847kJ,显然H[,2]所占比例较大,故选(B)。

例6 硫酸银的溶解度较小,25℃时,100g水中仅溶解0.836g。

(1)25℃时,在烧杯里放入6.24g硫酸银固体,加200g水,经充分溶解后,所得饱和溶液的体积为200mL。计算溶液中Ag[+]的物质的量浓度。

(2)若在上述烧杯中加入50mL0.0268mol/L BaCl[,2]溶液,充分搅拌,溶液中Ag[+]的物质的量浓度是多少?

(3)在(1)题中的烧杯中需要加入多少升0.0268 mol/L BaCl[,2]溶液,才能使原溶液中Ag[+]降低至0.0200 mol/L?

解析:(1)由题意可判断出,Ag[,2]SO[,4]未完全

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